【正文】 大；圍檁剛度太小調(diào)整支撐軸力能力差，立柱與支撐節(jié)點(diǎn)連接薄弱；灌注樁入土深度偏小 安全等級(jí)與設(shè)計(jì)、施工要求 ? 確定安全等級(jí)的原則 ? 考慮劃分安全等級(jí)的因素 ? 已有規(guī)范對(duì)安全等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn) ? 不同安全等級(jí)基坑工程的設(shè)計(jì)及施工要求 ? 基坑設(shè)計(jì)的表達(dá)式及設(shè)計(jì)原則 ? 關(guān)于安全系數(shù)的規(guī)定 確定安全等級(jí)的原則 ? 臨時(shí)性 的 ， 其安全度和耐久性的要求低于一般的結(jié)構(gòu)工程； ? 對(duì)周圍環(huán)境影響 的重要性甚于圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身； ? ， 變形的控制 高于強(qiáng)度控制 。 （ 5 ）福州，一層地下室，基坑面積 51m 22m ，深度6m? 3 ? 沖孔灌注樁， ? 500 鎖口梁500 mm 130 0mm ，中間二道600 mm 600 mm 水平支撐 南側(cè)水管爆裂漏水，支撐支座節(jié)點(diǎn)斷裂，部分圍 護(hù)樁倒塌 水平支撐長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，細(xì)長(zhǎng)比過(guò)大，節(jié)點(diǎn)鋼筋未錨固 （ 11 ）上海，地面 14 層，地下 2 層，基坑面積 65m 40m ，深 10m ? 6 ? 灌注樁，? 800 ，間距1000mm ，長(zhǎng)度 16m 鋼管支撐，? 914 14 ，圍檁和立柱H 400 ，支撐間距 10m 鋼管主撐多處縱向彎曲連系梁折斷，圍檁型鋼嚴(yán)重變形、折斷，土體樁體滑移，地面嚴(yán)重傾斜、坑底隆起范圍占寬度一半，路面開裂，有 1/8 的工程樁位移大于樁徑的 倍 支、錨體系失穩(wěn)破壞 ? 支錨體系的失穩(wěn)破壞包括兩種不同的破壞模式。 ? 結(jié)構(gòu)性損壞的原因可能是方案性的錯(cuò)誤，如支撐體系不當(dāng)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)不閉合；也可能是設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)荷載估計(jì)不足或結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度估計(jì)過(guò)高，支撐或圍檁截面不足導(dǎo)致破壞；此外，結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)，也會(huì)因局部失穩(wěn)而引起整體破壞，特別在鋼支撐體系中，節(jié)點(diǎn)多，加工與安裝質(zhì)量不易控制。如不及時(shí)制止，由滲透變形引起的坑外土體的位移和陷落是嚴(yán)重的?？觾?nèi)采用排水或降水措施后，造成了坑內(nèi)外的水頭差，地下水在水頭差的作用下向坑內(nèi)滲流，在滲流出口處土的細(xì)顆粒被帶出，或土顆粒處于懸浮狀態(tài)涌出。由于施工質(zhì)量低劣，止水帷幕有空洞或裂縫，成為漏水的通道是最普遍的現(xiàn)象；止水帷幕設(shè)計(jì)過(guò)短，沒(méi)有全部切斷透水層也是漏水的可能原因。由于水土流失使基坑外地面下沉、塌陷，導(dǎo)致鄰近建筑物的開裂和損壞。在多支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中一般不會(huì)產(chǎn)生踢腳失穩(wěn)，除非其它支撐都已失效，只有一道支撐起作用的情況。在傾斜荷載作用下，地基土發(fā)生向坑內(nèi)的擠出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻的沉降，可能導(dǎo)致部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開裂損壞 。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部地基承載力失穩(wěn) ? 重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的底面壓力過(guò)大，地基承載力不足引起的失穩(wěn)。抵抗滑移的阻力主要由圍護(hù)體底面的摩阻力以及內(nèi)側(cè)的被動(dòng)土壓力構(gòu)成。關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置有不同的看法，傳統(tǒng)的方法是將 轉(zhuǎn)動(dòng)中心放在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的前趾 ，但也有認(rèn)為繞前趾上面或下面的某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)比較合理，特別的軟土地區(qū)由于基底土比較軟弱，在力矩作用下前趾有下沉的可能 。 ( 56) 臺(tái)北，開挖深度 ? 21 ? 厚度700mm 的地下連續(xù)墻，長(zhǎng)度24 m 開挖至坑底發(fā)生破壞，四周土地陷落4 m ，建筑物向外傾倒，坑底樁上升2~4 m ，開挖面下的土層上升2~4 m ，連續(xù)墻底向內(nèi)位移 2 m 場(chǎng)地處于故河道填土區(qū)，坑底軟弱，屬隆起破壞 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆失穩(wěn) ? 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傾覆失穩(wěn)主要發(fā)生在重力式結(jié)構(gòu)或懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，重力式結(jié)構(gòu)在坑外主動(dòng)土壓力的作用下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)繞其下部的某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的頂部向坑內(nèi)傾倒 。 （ 50 ）上海，基坑寬 10m ，長(zhǎng)度超過(guò)200m ，開挖深度 10m 左右 ? 2 3 ? 地下連續(xù)墻，寬度80c m ，長(zhǎng)度 20m 兩道鋼筋混凝土支撐 挖土接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí) 12 幅地下連續(xù)墻發(fā)生整體滑移，坑底隆起，第二道支撐大部分剪斷，第一道支撐拉脫跌落，坑外地面下沉最大達(dá) 4m 被動(dòng)區(qū)抗力不足，土體失穩(wěn) 坑底隆起 ? 坑底隆起是指坑底土體產(chǎn)生向上的塑性變形。 但鋼筋混凝土地下連續(xù)墻也可以做成如圖所示的重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)；水泥攪拌樁可以加勁性的型鋼成為柔性的圍護(hù)結(jié)構(gòu) （ SMW工法 ） ， 也可以用作柔性的排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的止水帷幕 。用水泥攪拌樁做成的壩體是剛性的 、 自立式的 。p 懸臂式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 拉錨 土錨 土錨或拉錨 支撐 立柱 立柱樁 圍護(hù)墻 圍檁 坑底加固 內(nèi)支撐體系 按圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝與材料劃分 ? 按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝與材料劃分可分為以水泥穩(wěn)定土為材料的水泥攪拌樁 ，以鋼為材料的鋼板樁和以鋼筋混凝土為材料的鉆孔灌注樁 、 地下連續(xù)墻或鋼筋混凝土板樁 。 ? 支錨式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 則需要依靠?jī)?nèi)支撐或土錨才能保持圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 。 ? 自立式圍護(hù)結(jié)構(gòu) 可以不依靠支撐或錨桿的傳力作用而保持其平衡 ， 按照保持穩(wěn)定的機(jī)制可以分為重力式和懸臂式兩類 。 ? 剛性結(jié)構(gòu) 圍護(hù)體材料的抗拉強(qiáng)度很低 ，一般不考慮承受彎矩 ， 其變形的特點(diǎn)主要是平移和轉(zhuǎn)動(dòng) ， 當(dāng)發(fā)生撓曲變形時(shí)很容易出現(xiàn)開裂； ? 柔性結(jié)構(gòu) 圍護(hù)體材料能承受較大的彎矩和拉應(yīng)力 ， 因此可以容許發(fā)生較大的撓曲而結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫 。同時(shí)還要處理與地下室梁、板、柱的連接構(gòu)造，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形也有更嚴(yán)格的要求。 深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型 ?按功能劃分 ?按圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度劃分 ?按圍護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定方式劃分 ?按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工工藝與材料劃分 按功能劃分 ? 按圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能劃分為 臨時(shí)性結(jié)構(gòu) 和兼有永久性結(jié)構(gòu)功能（ 兩墻合一 ）兩類。在一般情況下，土錨的錨固段常常超出紅線，亦即已經(jīng)進(jìn)入相鄰場(chǎng)地的范圍，如果相鄰場(chǎng)地進(jìn)行地下的施工或設(shè)置樁體，土錨就成為其地下障礙物，因此可能產(chǎn)生相鄰的糾紛。但除了上述技術(shù)方面的考慮之外，采用土錨時(shí)還應(yīng)充分注意其對(duì)相鄰關(guān)系的影響，除非建筑場(chǎng)地十分空曠，土錨能完全設(shè)置在建筑紅線范圍以內(nèi)。 控制土錨對(duì)相鄰場(chǎng)地的影響 ? 對(duì)坑內(nèi)的施工條件來(lái)說(shuō)，采用土錨比內(nèi)支撐更為有利，可以減少對(duì)挖土和澆筑基礎(chǔ)的干擾。 ? 地下水位下降造成土體有效應(yīng)力增加，產(chǎn)生大范圍的 地面沉降 ，在影響范圍內(nèi)的建筑物和市政設(shè)施就要受到不同程度的損害。 如采用坑外降水會(huì)使大范圍的地下水位下降；如在坑內(nèi)降水而圍護(hù)結(jié)構(gòu)不具有止水的功能，或止水功能失效，則也會(huì)引起坑外地下水位下降；基坑的開挖深度越深，地下水位下降越多，影響的范圍也就越大。由于土體是連續(xù)體，坑底的隆起和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移必然導(dǎo)致坑外土體產(chǎn)生沉降和水平位移，帶動(dòng)相鄰建筑物或市政設(shè)施發(fā)生傾斜或撓曲，這些附加的變形使結(jié)構(gòu)構(gòu)件或管道可能產(chǎn)生開裂，影響使用，危及安全。 ? 對(duì)于同時(shí)具有地下室外墻使用功能要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)要求和一般圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同，技術(shù)難度比較大，也比較復(fù)雜，需要作專門的研究。為了充分利用地下連續(xù)墻的使用價(jià)值，提出了將圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)作為地下室外墻的設(shè)計(jì)要求，這種設(shè)想無(wú)疑是具有經(jīng)濟(jì)意義的。 ? 有些類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以同時(shí)具有擋土和止水的功能，如地下連續(xù)墻；但有些擋土結(jié)構(gòu)物卻不具有止水的作用，如排樁式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，此時(shí)就需要設(shè)置止水帷幕，采用兩種材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在這種情況下， 要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時(shí)具有止水的功能，能阻止地下水流向坑內(nèi)，以保證坑內(nèi)的施工作業(yè)條件。 止水功能 ? 在地下水位比較高的地區(qū)，為了使施工作業(yè)的空間比較干燥，必須采取坑內(nèi)排水或降低地下水位的措施。 ? 根據(jù)擋土的要求，圍護(hù)結(jié)構(gòu)不一定是連續(xù)密閉的，在土的強(qiáng)度比較高的地區(qū)，采用間隔式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)就足以起到擋土的作用；但在軟土地區(qū)，由于土的強(qiáng)度低，土壓力比較大，則需要設(shè)置連續(xù)排列的圍護(hù)結(jié)構(gòu)才有足夠的強(qiáng)度抵抗土壓力的作用和防止軟土在側(cè)向壓力作用下通過(guò)支擋的間隙繞流。深基坑設(shè)置 支護(hù)結(jié)構(gòu) （一般 包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支錨體系 兩部分）的目的是阻止基坑外側(cè)土體的坍塌，為基礎(chǔ)施工提供安全的工作空間。 ? 對(duì)深基坑工程的技術(shù)要求包括： ? 一 深基坑工程的功能要求 ? 1. 擋土功能 ? 2. 止水功能 ? 3. 作為地下結(jié)構(gòu)外墻的使用功能 ? 二 環(huán)境保護(hù)與處理相鄰關(guān)系的要求 ? 1. 控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移和坑底隆起對(duì)環(huán)境的影響 ? 2. 控制降低地下水位對(duì)環(huán)境的影響 ? 3. 控制土錨對(duì)相鄰場(chǎng)地的影響 深 基坑工程的功能要求 ? 為什么要做深基坑工程 ？ ? 由地下室的施工引起的問(wèn)題： ? 擋土和止水的功能－臨時(shí)性的結(jié)構(gòu)物 ? 作為深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的地下連續(xù)墻可以同時(shí)用作地下結(jié)構(gòu)的永久性外墻的使用功能 擋土功能 ? 放坡開挖和支護(hù)開挖雖是兩種可供選擇的開挖方案，但放坡開挖的適用范圍有限，因?yàn)樯罨拥姆牌路秶^(guò)大，城市不可能提供太大的放坡空間；深基坑放坡所增加的土方量也比較大；如在軟土地區(qū)更由于可能產(chǎn)生深層滑動(dòng)的制約，在深基坑中放坡開挖的風(fēng)險(xiǎn)很大。深基坑工程設(shè)計(jì) 同濟(jì)大學(xué) 高大釗 內(nèi) 容 ?深基坑工程總論 ?深基坑工程方案設(shè)計(jì) 深基坑工程總論 深基坑工程的若干事故實(shí)例 ? 地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的垮塌 ? 鋼支撐的失穩(wěn) ? 工程樁的傾斜 ? 采用拱圈結(jié)構(gòu)深基坑的垮塌 ? 土釘墻的垮塌 深基坑工程總論 ? 1. 深基坑工程技術(shù)要求； ? 2. 深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型； ? 3. 深基坑工程的失效模式； ? 4. 深基坑工程的安全等級(jí)與設(shè)計(jì) 、 施工要求； ? 5. 深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載； ? 6. 深基坑設(shè)計(jì)表達(dá)式及安全控制標(biāo)準(zhǔn)； 深基坑工程的技術(shù)要求 ? 深基坑工程 是指包括基坑開挖、降水和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)在內(nèi)的總稱。支護(hù)結(jié)構(gòu) 則由包括具有擋土、止水功能的 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 和維持圍護(hù)結(jié)構(gòu)平衡的 支、錨體系 兩部分組成；支、錨體系是指 內(nèi)支撐體系或錨桿體系 ， 內(nèi)支撐體系 由支撐、圍檁和立柱等構(gòu)件組成， 錨桿體系則由錨桿、腰粱和臺(tái)座等組成。 ? 因此深基坑工程大多采用支護(hù)開挖的方案。 ? 支護(hù)結(jié)構(gòu)的功能是擋土，對(duì)基礎(chǔ)施工空間來(lái)說(shuō)具有防護(hù)的作用，統(tǒng)稱為支護(hù)結(jié)構(gòu)，但將圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支錨體系加以區(qū)別可更確切地表達(dá)其在基坑工程中的不同作用。 ? 不同地區(qū)、不同土類、不同開挖深度的基坑，根據(jù)擋土的功能要求可以選擇不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式和支錨體系的類型。如在坑內(nèi)降低地下水位則造成了坑內(nèi)外的水位差 ，地下水在水頭壓力的作用下從坑外流向坑內(nèi)，不僅不能保持坑內(nèi)的干燥，而且還會(huì)產(chǎn)生管涌、流砂等滲透變形，危及基坑的安全。 ? 實(shí)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水功能的條件，一方面是要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身要有一定的 隔水性能 ，可以同時(shí)起止水帷幕的作用，另一方面是要求設(shè)置的止水帷幕有足夠的長(zhǎng)度，或者能切入不透水層，或者能 將水頭梯度減少到不會(huì)發(fā)生危害的數(shù)值 。 作為地下結(jié)構(gòu)外墻的使用功能 ? 在軟土地區(qū)，深基坑工程的圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)很高，特別如地下連續(xù)墻有時(shí)可達(dá)數(shù)千萬(wàn)之巨，如果僅用作施工時(shí)的臨時(shí)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在地下室施工完畢以后就喪失了使用價(jià)值，確實(shí)非?？上?。 ? 在這種條件下 ， 支護(hù)結(jié)構(gòu)就具有地下室外墻的使用功能要求 ， 即永久性的止水功能 、 永久性的擋土作用以及傳遞建筑物荷載的功能 。 環(huán)境保護(hù)與處理相鄰關(guān)系的要求 ? 1. 控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移和坑底隆起對(duì)環(huán)境的影響 ? 2. 控制降低地下水位對(duì)環(huán)境的影響 ? 3. 控制土錨對(duì)相鄰場(chǎng)的影響 控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移和坑底隆起對(duì)環(huán)境的影響 ? 基坑開挖對(duì)土體來(lái)說(shuō)是一種卸荷作用，打破了土體原來(lái)的平衡狀態(tài)，土體就會(huì)產(chǎn)生各種形態(tài)的位移，在基坑內(nèi)部，表現(xiàn)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的 水平位移 和坑底的 隆起 ，盡管設(shè)置了圍護(hù)體的支、錨結(jié)構(gòu)，但圍護(hù)結(jié)構(gòu)連同周圍的土體仍然有不同程度的水平位移； ? 坑底的隆起是一種向上的位移，產(chǎn)生的原因一是深層土的卸荷回彈，二是由開挖形成的壓力差導(dǎo)致的土體塑流。 控制降低地下水位對(duì)環(huán)境的影響 ? 基坑開挖時(shí)必須采取坑內(nèi)排水或降低地下水位的措施以獲得干燥的施工工作空間。當(dāng)采用坑內(nèi)降水方案而止水帷幕能有效工作時(shí)，坑外的地下水位不會(huì)明顯下降，對(duì)相鄰建